Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRDie Corona-Pandemie hinterlässt Spuren in der Industrie und damit auch in der Fraunhofer-Gesellschaft. Um die Auswirkungen von Lockdown und Co. abzumildern, verfolgte die Fraunhofer-Gesellschaft eine mit dem BMBF abgestimmte Strategie des Kompetenz- und Kapazitätserhalts, in dessen Rahmen Programme zur Förderung von Zukunftsthemen aufgesetzt wurden.
Die Corona-Pandemie stellt nicht nur die Gesellschaft, sondern auch die Industrie vor große Herausforderungen. Die Prognosen für das Jahr 2021 zeigen über alle Fraunhofer-Institute hinweg ein ermutigendes Bild. Trotzdem rechnen etliche Institute mit erheblichen Wirtschaftsertragsrückgängen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF reagierte mit einem umfassenden Konjunkturprogramm, in dessen Rahmen auch eine Förderlinie »Unterstützung anwendungsorientierter Forschung für außeruniversitäre Forschungseinrichtungen« aufgelegt wurde. Die von Fraunhofer beantragten Zuwendungen wurden zukunftsorientiert investiert: Über das Innopush-Programm finanzierte Fraunhofer gezielt Zukunftsthemen, um einen kraftvollen Start der Industrie aus der Krise zu unterstützen. 30 Projekte erhielten eine einjährige Förderung mit einem gesamten Volumen von rd. 73 Mio €, der Startschuss fiel am 1. Februar 2021 – so auch für drei Projekte, an denen sich das Fraunhofer FHR beteiligt.
Terahertz-Sprint: Terahertz-Technologien für Kommunikation und Sensorik
Ein Erfolgsbeispiel der besonderen Art war das Projekt »Terahertz-Sprint – Terahertz-Technologien für Kommunikation und Sensorik«, dessen Federführung beim Fraunhofer FHR lag und an dem weiterhin die Fraunhofer-Institute ENAS, HHI, IAF, IMS, IAF, IPMS, ITWM und IZM beteiligt waren. Zwar war das Projekt eigentlich – wie alle Innopush-Projekte – auf ein Jahr ausgelegt. Doch schlug das Konzept so gut ein, dass das BMBF stattdessen nach bereits drei Monaten Laufzeit eine größere Förderung aufsetzte: Mit dem Verbundprojekt T-KOS, kurz für »Terahertz Technologien für Kommunikation und Sensorik«, und einem Fördervorlumen von fast zehn Millionen Euro. T-KOS läuft bis Ende März 2022, mit Unterstützung der Geschäftsstelle der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD), neben den genannten Fraunhofer-Instituten beteiligen sich auch die Leibnitz-Institute FBH und IHP an dem Projekt. Anders gesagt: Das Ziel des Projekts, Nachfolgeprojekte zu akquirieren, wurde im Rekordtempo erreicht.
Doch zurück zum Innopush-Projekt Terahertz-Sprint, hier verfolgte das Konsortium drei große Themen: die Terahertz-Kommunikation, das optische Terahertz-Imaging und der Aufbau eines industrietauglichen, multistatischen Terahertz-Bildgebungssystems. Das Fraunhofer FHR brachte seine Expertise vor allem im Bereich des Bildgebungssystems ein: Mit der Entwicklung einer Zeilenkamera, mit der sich Produktionsprozesse bei 300 Gigahertz zerstörungsfrei und in Echtzeit überwachen lassen – samt entsprechender Signalverarbeitung auf Basis von Künstlicher Intelligenz. Trotz der kurzen Projektlaufzeit konnten erfolgreich Teilergebnisse erreicht werden, sie fließen in das Verbundprojekt T-KOS ein.
RuLe: Resilienz urbaner Lebensräume
Die Resilienz urbaner Lebensräume gegen schädliche Einflüsse wie Klimawandel, Naturkatastrophen und Terrorangriffe durch Technologien, Konzepte und Strukturen zu steigern, hatte das Projekt RuLe zum Ziel. Ursprünglich sollte das Vorhaben über das interne Programm »Leitprojekte« gefördert werden, welches jedoch im Zuge der Pandemie gestoppt wurde. Erfreulicherweise konnte das Konsortium schließlich über das Innopush-Programm Mittel akquirieren. Auch hier lag die Federführung beim Fraunhofer FHR, zudem brachten die Fraunhofer-Institute IMS, LBF, IML, FKIE, INT und IAO ihre Expertise ein. Im Fokus standen vor allem die Katastrophen Tunnelbrand und Starkregenereignis. Fragestellungen, wie sich die Versorgungspfade nach einem Tunnelbrand aufrechterhalten können, standen dabei im Fokus des Projekts. (siehe Kapitel Sicherheit)
HALQ: Halbleiterbasiertes Quantencomputing
Beim dritten Innopush-Projekt, das am Fraunhofer FHR lief, drehte sich unter dem Projektnamen HALQ alles um das halbleiterbasierte Quantencomputing. Die Federführung lag beim Fraunhofer IPMS. Zwar gibt es bereits verschiedene Ansätze für das Quantencomputing, derzeit existieren in Deutschland jedoch nur wenige Realisierungen, die über den Laboraufbau hinausgehen. Diese Lücke sollte das Projekt schließen: Ziel war es, eine übergreifende Plattform zu entwickeln, mit der sich Qubit-Konzepte bewerten und integrieren lassen. Eine der Fragestellungen war, wie sich die Modelle für die elektronischen Schaltungen ändern, wenn diese nicht bei Raumtemperatur oder moderaten Temperaturen betrieben werden, sondern bei vier Grad Kelvin – also knapp über dem absoluten Nullpunkt.